/**
 * 颜色分类
 *
 * 给定一个包含红色、白色和蓝色、共 n 个元素的数组 nums ，原地 对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。
 * 我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。
 * 必须在不使用库内置的 sort 函数的情况下解决这个问题。
 *
 * 示例 1：
 * 输入：nums = [2,0,2,1,1,0]
 * 输出：[0,0,1,1,2,2]
 *
 * 示例 2：
 * 输入：nums = [2,0,1]
 * 输出：[0,1,2]
 *
 * 提示：
 * n == nums.length
 * 1 <= n <= 300
 * nums[i] 为 0、1 或 2
 *
 * 进阶：
 * 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？
 */

/**
 * 因为题目中只给了我们三种需要分类的颜色, 所以我们正好可以用头和尾
 * 两个端点将, 这个 nums 分为 三个区域, left 左边全 为 0
 * right 右边 全为 2 , 两个中间全为 1
 * 时间复杂度 : O(n)
 * 空间复杂度 : O(1)
 */

public class Main {
    public void sortColors(int[] nums) {

        // 数组长度
        int n = nums.length;

        // 两个端点
        int left = 0, right = n - 1;

        // 这里我们的遍历只需要遍历到 right 就可以了
        for (int i = 0; i <= right; i++) {

            if (nums[i] == 0) {

                // 为 0 放入左边
                swap(nums, i, left);
                left++;

            } else if (nums[i] == 1) {

                // 为 1 不用管
                continue;

            } else {

                // 为 2 放入右边
                swap(nums, i, right);
                right--;

                // 这边记得 在原地判断一下这个数, 因为我们换过来的这个
                // 数是还没有进行判断的
                i--;

            }
        }
    }

    private void swap (int[] nums, int i, int j) {

        int tmp = nums[i];
        nums[i] = nums[j];
        nums[j] = tmp;

    }
}